七、安装孔金属化，焊盘设计不合理

①安装孔是用螺钉固定PCB之用。安装孔壁覆铜箔，造成过波峰焊后堵孔，如图28所示。

图28　安装孔壁覆铜箔，造成过波峰焊后堵孔

②过波峰焊的安装孔焊盘需要设计成“米”字形或梅花状，也可以使用阻焊槽，如图29所示。

图29　设计成梅花状的安装孔

③使用阻焊槽设计，应注意过波峰焊的方向要和阻焊槽的方向对应。对于过波峰焊使用工装载具的产品，安装孔设计不受以上限制，如图30所示。

图30　使用过波峰焊的安装孔设计要求

要求孔周围的铜箔离圆孔边0．2mm以上，距孔中心5mm范围内不可有元器件焊点和线路（面积大于8．0mm×8．0mm的地线除外），以防止固定螺钉时碰到元器件或线路。

八、公用焊盘问题导致的缺陷

如图31所示的公用焊盘是PCB设计中的“常见病、多发病”，也是造成PCB焊接质量隐患的主要因素之一。

①同一焊盘焊接片式元器件后，若再次焊接引脚插装元器件或接线，则存在二次焊接时引起虚焊的隐患。

②限制了后续调试、试验和售后维修过程的返修次数。

③维修时，解焊一个元器件，同焊盘的周围元器件都被解焊。

④公用焊盘时，焊盘上的应力过大，造成焊接时焊盘剥离。

⑤元器件之间公用同一个焊盘，锡量过多，熔融后表面张力不对称，将元器件拉到一侧，产生移位或立碑。

⑥与其他焊盘非规范使用类似，主要原因是只考虑电路特性和受面积或空间限制，导致组装焊接过程发生很多的元器件安装、焊点缺陷等，最终对电路工作的可靠性产生极大的影响。

图31　公用焊盘问题的形式及危害

九、热焊盘设计不合理

①电源VCC、GND等需要设计成热焊盘，以改善焊接时各焊盘的均衡散热性能，如图32所示；否则会因散热不均而出现冷焊、连焊、立碑、歪斜等焊接不良现象。

图32　热焊盘设计要求

②如图33所示，热焊盘设计时，如SOIC、QFP等引脚焊盘直接和大面积的VCC／GND相连，容易造成连焊、冷焊等缺陷。

图33　焊盘直接和大面积的VCC／GND相连是常见的错误设计之一

③如图34所示，覆铜与焊盘相连影响熔锡：由于覆铜会吸收大量热量，造成焊锡难以充分熔化，从而形成虚焊。

图34　焊盘直接和覆铜相连是常见的错误设计之一

图34（a）所示元器件焊盘直接与覆铜相连；图34（b）所示50脚连接器没有直接与覆铜相连，但4层板的中间两层为大面积覆铜，所以这两种情况都会因为覆铜吸收大量热量而造成锡膏不能充分熔化。

④稳压器焊盘过大，元器件焊接时出现漂移现象，如图35所示。

图35　稳压器焊盘设计过大

⑤两个元器件焊盘并列，连接强度差，在振动条件下会失效，如图36所示。

图36　电阻并列设计示意图

十、其他焊盘设计缺陷

①导线与元器件焊盘重叠，影响焊点形态、增加桥连、虚焊风险，如图37所示。

图37　导线与元器件焊盘重叠

②PCB上没有设计元器件安装孔或所示元器件未加固，只利用元器件的焊点固定，元器件装配强度差，易造成焊点振裂失效，如图38所示。

图38　元器件未加固

③阻焊界定焊盘，热容量不平衡，0603以下元器件容易出现立碑现象，可维修性差，如图39所示。

图39 采用阻焊界定焊盘容易出现立碑现象

根据陈正浩编著的＜高可靠性电子装备PCBA设计缺陷案例分析及可制造性设计＞改编